计算机网络-03数据链路层

《计算机网络-03数据链路层》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、计算机网络基础教程第3章数据链路层本章概要数据链路层是介于物理层和网络层之间的功能层次，其基本功能是将物理层提供的传输原始比特流的物理连接改造成逻辑上无差错的数据传输链路，以向网络层提供透明的可靠的数据传输服务，包括：成帧、差错控制和流量控制等。计算机网络2第3章数据链路层3.1数据链路层的功能数据链路层最基本的服务是将源网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的网络层。为达到这一目的，数据链路层必须具备一系列相应的功能，这些功能主要包括：成帧差错控制流量控制链路管理计算机网络3第3章数据链路层3.1.1帧同步功能为

2、了使接收方能够检查传送数据，就必须能从物理层所收到的比特流中明确区分一个数据帧的开始和结束位置，这就是帧同步问题。帧同步主要有4种方法：字节计数法使用字符填充的首尾定界法使用比特填充的首尾标志法违规编码法计算机网络4第3章数据链路层3.1.2差错控制功能通信系统必须具备发现差错的能力，并采取措施纠正之，将差错的出现控制在所能允许的尽可能小的范围内，这就是差错控制功能。主要策略：差错编码和重发计时器对帧编号计算机网络5第3章数据链路层3.1.3流量控制功能流量控制处理的是发送方发送能力大于接收方接收能力的问题。流

3、量控制实际上是限制发送方的数据流量，使其发送速率不要超过接收方所能处理的范围。计算机网络6第3章数据链路层3.1.4链路管理功能数据链路层实现的链路的建立、维持和释放功能统称链路管理。计算机网络7第3章数据链路层3.2差错控制信号在物理信道上的传输过程中，由于线路本身电气特性产生的随机噪声(又称热噪声)，会引起信号幅度、频率和相位的衰减或畸变，电信号在线路上反射造成的回音效应，相邻线路间的串扰以及各种外界因素(如闪电、开关跳闸、强电磁场变化等)会造成信号失真，从而出现数据传输错误。一个实用的通信系统必须能发现(

4、检测)这种差错，并且能采取措施纠正它。把这种用于对差错进行检测与校正的技术叫差错控制。计算机网络8第3章数据链路层3.2.1差错产生的原因及其控制产生原因：随机热噪声特点：信道所固有、持续存在控制方法：提高信噪比、差错控制编码冲击噪声特点：外界特定的短暂原因所造成、冲击噪声的幅度可以相当大、差错呈突发状控制方法：差错控制编码计算机网络9第3章数据链路层3.2.1差错产生的原因及其控制差错控制－－差错控制编码工作过程：编码过程校验过程分类：自动请求重发（ARQ）使用检错码,必须有双向信道,发送方预设缓冲区。向前纠

5、错(FEC)使用纠错码，使用更多的冗余位，编码效率低。编码效率：R＝k/n＝k/(k+r)计算机网络10第3章数据链路层3.2.2常用的简单差错控制编码奇偶校验码垂直奇偶校验偶校验：ri=I1i⊕I2i⊕…⊕Ipi(i=1,2,…,q)奇校验：ri=I1i⊕I2i⊕…⊕Ipi⊕1(i=1,2,…,q)水平奇偶校验偶校验：ri=Ii1⊕Ii2…⊕Iiq(i=1,2,…,p)奇校验：ri=Ii1⊕Ii2⊕…⊕Iiq⊕1(i=1,2,…,p)水平垂直奇偶校验ri,q+1=Ii1⊕Ii2…⊕Iiq(i=1,2,…,p)

6、rp+1,j=I1j⊕I2j⊕…⊕Ipj(j=1,2,…,q)rp+1,q+1=Ip+1,1⊕Ip+1,2⊕…⊕Ip+1,q=I1,q+1⊕I2,q+1⊕…⊕Ip,q+1计算机网络11第3章数据链路层3.2.2常用的简单差错控制编码定比码定比码是指每个码字中均含有相同数目的“1”(码字长一定，“1”的数目固定后，所含“0”的数目也必然相同)。正由于每个码字中“1”的个数与“0”的个数之比保持恒定，故得此名。若几位码字中“1”的个数恒定为m，还可称“n中取m码”。这种码在检测时，只要计算接收码字中“1”的数目就能

7、知道是否有错。计算机网络12第3章数据链路层3.2.2常用的简单差错控制编码正反码正反码冗余位的个数与信息位的个数相同，冗余位与信息位或者完全相同或者完全相反，由信息位中“1”的个数来决定。接收端的校验方法为：先将接收码中的信息位和冗余位按位串加，得到一个K位的合成码组。若接收码字中的信息位有奇数个“1”，则取合成码组为校验码组；若接收码字中信息位中有偶数个“1”，则取合成码组的反码作为校验码组。最后，根据校验码组查看差错检测表(表3-1)，就能判断是否有差错，并能纠正部分差错。计算机网络13第3章数据链路层表

8、3-1正反码检测表(信息位为5位)校验码组差错情况全“0”无差错4个“1”，一个“0”信息位中有一位错，其位置对应于校验码组中“0”的位置4个“0”,一个“1”冗余位中有一位错，其位置对应于校验码组中“1”的位置其他情况差错在两位或两位以上计算机网络14第3章数据链路层3.2.3循环冗余码任何一个由二进制数位串组成的代码，都可以唯一的与一个只含有“0”和“1”两个系数的多项式建立一一对